高效節電型的環保電池檢測設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池二次充放電設備，具體涉及一種高效節電型的環保電池檢測設備。
【背景技術】
[0002]電池在生產過程中需要經過多次充放電進行激活同時檢測電池的容量。傳統的做法是在充放電電路中連接功率管進行線性放大。電池在充電時，要求恒流充電，采用功率管調節充電電流使其保持恒流，由于充電電壓不穩定，為此功率管設置的電壓裕量、調節幅度較大，損耗大；電池放電時，則通過功率管把電能轉換為熱能散熱，既浪費電能，同時也造成周圍環境溫度的上升，為不影響工作，檢測設備也必須配備強力的降溫散熱裝置，浪費資源，提高成本。
【發明內容】
[0003]為了解決上述技術問題，本發明提供一種高效節電型的環保電池檢測設備，在充、放電步驟中都能有效節省電能，環保節能。
[0004]本發明所采用的技術方案是:
高效節電型的環保電池檢測設備，包括以下依次連接的電路模塊:
市電輸入端，用于連接市電供電電源；
雙向AC/DC，用于將市電的交流電轉換為直流電，或把負載電池釋放的直流電轉換為交流電；
雙向DC/DC，用于降低或提升直流電壓；
雙向DC恒流恒壓模塊轉換器，包括有電容器、電感器和開關管，其中開關管包括升壓開關管和降壓開關管，所述電感器和降壓開關管串聯，升壓開關管和電容器并聯在電路兩端，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器用于為負載電池端提供恒流恒壓的直流電；
負載電池，充電時作為負載，釋放電能時作為電源；
其中，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器的升壓開關管和降壓開關管的控制端連接有MOSFET驅動電路，所述MOSFET驅動電路連接PWM脈沖調制模塊。
[0005]本發明的雙向DC恒流恒壓模塊轉換器所采用的電容器和電感器的值較大，電容器、電感器和開關管組成直流斬波電路，通過PWM脈沖調制模塊控制MOSFET驅動電路，從而控制開關管的開斷占空比，達到調節電壓的效果。充電時，大容量的電容器還可以用于存儲大量電能，當輸入電壓不穩定時，通過PWM控制開關管占空比，當開關管處于關斷時，電容器釋放電能，繼續為負載電池充電，保持恒流充電；放電時，從負載電池釋放的電能經過雙向DC恒流恒壓模塊轉換器和雙向DC/DC兩級轉換升壓后，通過AC/DC電路逆變為交流電返回電網。
[0006]進一步，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器上設置有恒流恒壓反饋環電路，所述恒流恒壓反饋環電路連接PWM脈沖調制模塊。
[0007]進一步，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器上設置有用于控制雙向DC恒流恒壓模塊轉換器運行及設定參數的CPU控制模塊，所述CPU控制模塊上設置有通信接口，CPU控制模塊通過通信接口連接控制用的中位機或上位機。CPU控制模塊主要用于進行數據采集和人工控制。操作人員通過與CPU控制模塊連接的控制面板或者上位機，可查看整個設備的運作情況，對設備運行進行操控和設定各個回路的參數，如設定充電電壓值和充電電流值。
[0008]進一步，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器上設置有用于顯示負載電池狀態的指示燈，所述指示燈連接CPU控制模塊。操作人員通過指示燈可直觀的了解到負載電池所處的狀態。更進一步的，所述指示燈還可在負載電池出現異常時發出閃爍的報警信號。
[0009]本發明的有益效果是:
對比傳統的電池充放電回路，本發明的高效節電型的環保電池檢測設備采用雙向AC/DC、雙向DC/DC，雙向DC恒流恒壓模塊轉換器，取代帶功率管的充放電回路，在充電時，通過PWM脈沖調制模塊控制充電電壓、電流，使其保持恒定，減少調節損耗，放電時，從負載電池釋放的電能通過雙向DC/DC、雙向AC/DC電路逆變為正弦交流電返回電網，節省電能，而且不會產生熱量，有利于環保，也可減少散熱設備的投入。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0011]圖1是本發明的電路原理框圖；
圖2是雙向DC恒流恒壓模塊轉換器及負載電池的電路原理圖；
圖3是雙向DC恒流恒壓模塊轉換器的原理框圖；
圖4是CPU控制模塊的主芯片示意圖；
圖5是CPU控制模塊中給定電壓電流的回路示意圖；
圖6是指示燈回路示意圖。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1，本發明提供的一種高效節電型的環保電池檢測設備，包括依次連接的市電輸入端1、雙向AC/DC 2、雙向DC/DC 3、雙向DC恒流恒壓模塊轉換器4和負載電池5。
[0013]參照圖2、圖3，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器4為直流斬波電路，包括有多個電容器C2-C4、電感器L1、L2和開關管Q1、Q2，其中開關管Q1、Q2包括升壓開關管Q2和降壓開關管Ql，電感器L1、L2和降壓開關管Ql串聯，升壓開關管Q2和電容器C2-C4并聯在電路兩端，雙向DC轉換器的一端連接雙向DC/DC 3，另一端連接負載電池5，在雙向DC轉換器的兩端分別設置有保險管P1、P2。升壓開關管Q2和降壓開關管Ql的控制端分別連接MOSFET驅動電路，所述MOSFET驅動電路連接PWM脈沖調制模塊。
[0014]雙向DC恒流恒壓模塊轉換器上設置有恒流恒壓反饋環電路，所述恒流恒壓反饋環電路連接PWM脈沖調制模塊，恒流恒壓反饋環電路將負載電池5的電流電壓情況反饋到PWM脈沖調制模塊，方便PWM脈沖調制模塊進行調節。
[0015]當負載電池5進行充電操作時，市電輸入端I提供交流電，交流電經AC/DC電路、DC/DC變換成低壓直流電，然后經過雙向DC恒流恒壓模塊轉換器4轉換為恒定的電壓電流，為負載電池5充電。其中，雙向DC恒流恒壓模塊轉換器4中的多個電容器C2-C4可作為臨時的電能儲備裝置，平時市電輸入為負載電池5充電的同時為電容器C2-C4充能，當輸入電壓不穩定時，通過PWM控制開關管占空比，當開關管處于關斷時，電容器釋放電能，繼續為負載電池5充電，保持恒流充電。通過對開關管Q1、Q2的開斷控制，可控制充電電壓、電流，使其保持恒定，減少調節損耗。
[0016]當負載電池5進行放電操作時，由負載電池5作為電源釋放能量，電能通過雙向DC恒流恒壓模塊轉換器4逆向轉換和輸送，并經過雙向DC/DC 3升壓后，反向經過雙向AC/DC2電路，這時雙向AC/DC 2電路起逆變電路的作用，把直流電逆變為正弦波的交流電，再返回電網，節省電能，而且不會產生熱量，有利于環保，也可減少散熱設備的投入。
[0017]為了便于工作人員的操控，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器4上設置有CPU控制模塊41，CPU控制模塊41上設置有通信接口，通過通信接口連接控制用的中位機6、控制面板7或上位機8。CPU控制模塊41主要用于進行數據采集和人工控制。操作人員通過與CPU控制模塊41連接的控制面板7或者上位機8，可查看整個設備的運作情況，對設備運行進行操控和設定各個回路的參數，如改變PWM脈沖調制模塊內的占空參數、設定充電電壓值和充電電流值。參照圖4、圖5，分別給出了 CPU控制模塊41的主芯片及給定電壓電流回路的電路原理圖。
[0018]參照圖6，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換4上還設置有用于顯示負載電池5狀態的指示燈，所述指示燈設置在CPU控制模塊41內并連接主芯片。操作人員通過指示燈可直觀的了解到負載電池5所處的狀態。更進一步的，所述指示燈還可在負載電池5出現異常時發出閃爍的報警信號。
[0019]對比傳統的電池充放電回路，本發明的高效節電型的環保電池檢測設備采用雙向AC/DC、雙向DC/DC、雙向DC恒流恒壓模塊轉換器，取代帶功率管的充放電回路，結構簡單，功能強大，在負載電池的充電和放電操作中都能有效節省電能，并減少電能轉化為熱能的損耗，更加環保。此外，本發明的電池檢測設備上設置有CPU控制模塊41，可連接中位機和上位機進行操控，方便操作人員了解負載電池5的狀態，并且便于進行參數設定和控制，非常方便。
[0020]以上僅為本發明的優先實施方式，只要以基本相同手段實現本發明目的的技術方案都屬于本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.高效節電型的環保電池檢測設備，其特征在于，包括以下依次連接的電路模塊: 市電輸入端，用于連接市電供電電源； 雙向AC/DC，用于將市電的交流電轉換為直流電，或把負載電池釋放的直流電轉換為交流電； 雙向DC/DC，用于降低或提升直流電壓； 雙向DC恒流恒壓模塊轉換器，包括有電容器、電感器和開關管，其中開關管包括升壓開關管和降壓開關管，所述電感器和降壓開關管串聯，升壓開關管和電容器并聯在電路兩端，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器用于為負載電池端提供恒流恒壓的直流電； 負載電池，充電時作為負載，釋放電能時作為電源； 其中，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器的升壓開關管和降壓開關管的控制端連接有MOSFET驅動電路，所述MOSFET驅動電路連接PWM脈沖調制模塊。
2.根據權利要求1所述的高效節電型的環保電池檢測設備，其特征在于，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器上設置有恒流恒壓反饋環電路，所述恒流恒壓反饋環電路連接PWM脈沖調制模塊。
3.根據權利要求1所述的高效節電型的環保電池檢測設備，其特征在于，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器上設置有用于控制雙向DC恒流恒壓模塊轉換器運行及設定參數的CPU控制模塊，所述CPU控制模塊上設置有通信接口，CPU控制模塊通過通信接口連接控制用的中位機或上位機。
4.根據權利要求3所述的高效節電型的環保電池檢測設備，其特征在于，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器上設置有用于顯示負載電池狀態的指示燈，所述指示燈連接CPU控制模塊。
【專利摘要】本發明公開了高效節電型的環保電池檢測設備，包括依次連接的市電輸入端、雙向AC/DC、雙向DC/DC,雙向DC恒流恒壓模塊轉換器和負載電池，所述雙向DC恒流恒壓模塊轉換器包括有電容器、電感器和開關管，開關管包括升壓開關管和降壓開關管，所述電感器和降壓開關管串聯，升壓開關管和電容器并聯在電路兩端；開關管的控制端分別連接MOSFET驅動電路，所述MOSFET驅動電路連接PWM脈沖調制模塊。本發明的高效節電型的環保電池檢測設備在充電時，通過PWM脈沖調制模塊控制充電電壓、電流，使其保持恒定，減少調節損耗，放電時，從負載電池釋放的電能通過雙向AC/DC逆變為正弦交流電返回電網，節省電能，不會產生熱量，減少散熱設備的投入，有利于環保。
【IPC分類】G01R31-36, H02J7-10
【公開號】CN104614674
【申請號】CN201410542935
【發明人】藍方文, 溫濤, 張超
【申請人】藍方文, 溫濤, 張超
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年10月14日